 |
|
Исследование оптического поглощения кристаллов ZnSe:Ni в видимой области спектра
Для выяснения влияния примеси никеля на спектры поглощения исследуемых кристаллов, прежде всего, получены спектры нелегированных кристаллов ZnSe (рис.2.2). Как видно эти спектры при Т=300К характеризуются краем поглощения, положение которого 2.68эВ
соответствует оптической ширине запрещенной зоны ZnSe. В длинноволновой области вплоть до 3.3мкм никаких особенностей спектров поглощения нелегированных кристаллов не установлено.
Легирование никелем приводит смещению края поглощения в сторону меньших энергий (рис. 2.2). Установлено, что это смещение возрастает с увеличением температуры отжига (концентрации Ni) Максимальное смещение 40мэВ наблюдается в кристаллах ZnSe:Ni, отожженных при температуре 1000˚С. Такое уменьшение энергии оптических переходов объясняется уменьшением ширины запрещенной зоны с ростом концентрации примеси. Изменение ширины запрещенной зоны как функции концентрации легирующей примеси определялось в [13] по формуле
(2.1)
Установлено что легирование кристаллов Ni приводит к появлению полос поглощения в сине-зеленой области спектра, о чем свидетельствует изменение окраски кристаллов. При Т=300К спектры поглощения кристаллов ZnSe:Ni, полученных при температуре отжига 850˚С характеризуются полосами с максимумами на 2.6, 2.41 и 2.19 эВ. С увеличением температуры отжига интенсивность указанных линий возрастает, а положение линий смещается в низкоэнергетическую область.
С уменьшением температуры кристаллов до 77 К край поглощения исследуемых кристаллов смещается в высокоэнергетическую зону на 0.11эВ. Такое изменение края поглощения соответствует температурному изменению ширины запрещенной зоны в ZnSe. Аналогичное смещение при уменьшении температуры до 77 К испытывают и линии примесного поглощения (рис.2.3). Такое температурное смещение свидетельствует о том, что за указанные линии поглощения ответственны переходы валентная зона – уровень Ni.
